为什么 decltype 的行为是这样定义的？答案

【问题标题】：Why is the behavior of decltype defined the way it is?为什么 decltype 的行为是这样定义的？
【发布时间】：2014-09-28 19:32:17
【问题描述】：

来自 C++ 标准草案 N3337：

7.1.6.2 简单类型说明符

4decltype(e)表示的类型定义如下：

——如果e是一个无括号的id-expression或一个无括号的类成员访问（5.2.5），decltype(e)是e命名的实体的类型。如果没有这样的实体，或者如果e 命名了一组重载函数，则程序是非良构的；

——否则，如果 e 是一个 xvalue，decltype(e) 是 T&&，其中 T 是 e 的类型；

——否则，如果e是左值，decltype(e)就是T&，其中T是e的类型；

如果我理解正确，

int a;
decltype(a) b = 10;    // type of b is int

int* ap;
decltype(*ap) c = 10;  // Does not work since type of c is int&

您能否解释一下，或指出一些解释为什么 decltype(*ap) 不能只是 int 的文档？

【问题讨论】：

我假设你已经知道了 :)，但为了记录，你可以使用 std::remove_reference 或 std::remove_pointer 来修改它。
@40two，是的，我知道这些实用程序。我试图理解为什么语言是这样定义的。
我知道你知道这一点，因为你是这些场所的常见嫌疑人。我能想到的主要原因是在尾随返回中使用decltype。我想从类型中删除 & 在尾随返回中会很不方便。
@40two，这可能是（a）原因。

标签： c++11 decltype

【解决方案1】：

decltype 的标准化工作是一项跨越多年的艰巨努力。在委员会最终接受之前，这篇论文有 7 个版本。版本是：

N14782003-04-28
N15272003-09-21
N16072004-02-17
N17052004-09-12
N19782006-04-24
N21152006-11-05
N23432007-07-18

值得注意的是，您质疑的行为的根源在于第一个修订版：N1478，它引入了“两种类型的 typeof：保留或删除类型中的引用”的需求。

本文继续给出了保留参考变体的基本原理，包括以下引用：

另一方面，引用删除语义未能提供准确表达泛型返回类型的机制功能，如 Stroustrup [Str02] 所示。这意味着一个引用删除类型会导致作者的问题通用库。

通读这些论文是无可替代的。然而，有人可能会总结出decltype 有两个目的：

报告标识符的声明类型。
报告表达式的类型。

对于第二个用例，请记住，表达式绝不是引用类型，而是左值、xvalue 或 prvalue 之一。按照惯例，decltype 在报告左值表达式的类型时，会将类型设为左值引用，而当表达式为 xvalue 时，报告的类型将成为右值引用。

在您的示例中，*ap 是一个表达式，而 a 是一个标识符。因此，您的示例利用了这两个用例，正如 N1478 中首次介绍的那样。

注意decltype 并不是孤立设计的，这也很有启发意义。在此期间，C++ 语言的其他部分也在不断发展（例如右值引用），decltype 的设计也不断迭代以跟上步伐。

还要注意，一旦decltype 提案被接受，它就会继续（并一直持续到今天）发展。请参阅此问题列表：

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_index.html

特别是第 7.1.6.2 节（这是大部分 decltype 规范所在的部分）。

【讨论】：